更新时间:2024-04-11 16:49

声,物理术语,指的是一切正在发声的物体都在振动,频率越高音调越高。

产生和传播

1、声音的产生:

一切正在发声的物体都在振动;振动停止,发声也停止。(振动产生声)

2、声音的传播:

(1)声音靠介质传播,气体液体固体都可以传播声音。真空不能传声;

(2)声音在介质中以声波形式传播,声音在介质中的传播速度与介质有关,声音在固体中传播速度最快, 在液体中第二,气体排第三。(软木是例外,软木细胞壁薄,内部气泡多)

(3) 声速还与介质温度有关,声音在15℃的空气中的传播速度为340m/s左右。

(4)声波在两种介质的交界面处发生反射,形成回声。人耳要想区分原声和回声,回声到达人耳要比原声晚0.1s以上。如果不到0.1s,则回声和原声混在一起,人耳无法分辨。

(5)利用回声可以测距离,如测海有多深(声呐),离障碍物有多远(雷达)。(这是一种仿生技术,出自蝙蝠,海豚一类)

(6)耳朵在感知声音的过程中,如果有一个环节出现了故障,都会引起耳聋。耳聋分为神经性耳聋传导性耳聋。后者可以通过骨传导感知声音。

骨传导:声音通过头骨,颌骨也能传导到听觉神经,引起听觉。

声音的特性:

1、音调:声音的高低。音调的高低由物体振动的快慢决定,物体学中用频率来表示物体振动的快慢,频率的单位为赫兹,简称为赫,符号为Hz。物体振动的频率越大,音调就越高,频率越小,音调就越低。

2、响度:声音的强弱。响度与物体的振幅有关,振幅的单位是分贝,符号是dB。振幅越大,响度越大;振幅越小,响度越小。响度还跟距发声体的远近有关。

3、音色:不同发声体发出的声音,即使音调和响度相同。我们还是能够分辨它们。这个反应声音特征的因素就是音色。

声音可以传递能量和信息。

比如超声波洁牙(能量),语言交谈(信息)。

声音的三要素

音调

声音的高低。它由发声体振动频率决定,频率越大音调越高。物体在1秒内振动的次数叫频率,频率的单位叫赫兹,符号Hz。人耳能听到的声音频率是20Hz~20000Hz,高于20000Hz的声音叫超声波,如海豚的发声频率为7000HZ~120000HZ。低于20Hz的声音叫次声波,如大象可以用人类听不到的次声波来交流。人发出的声音频率大约是80Hz~1100Hz。

响度

人耳感觉到的声音强弱。它跟发声体的振幅大小及距离发声体的远近有关,离得越近,响度越大,振幅越大,响度越大。物体在振动时偏离原来位置的最大距离叫振幅。振幅的单位是米。计量响度大小的单位是分贝(dB),但声音一旦超过100分贝,就是人们常说的“噪音”。

音色

不同发声体所发出声音的品质不相同,由发声体的材料、结构、形状决定。

(1)音色反映声音的品质,音色也叫音品。

(2)不同的发声体所发出的音色各不相同。

声波

声源体发生振动会引起四周空气振荡,那种振荡方式就是声波。声以疏密波的形式传播着,我们把它叫做声波.声波借助各种媒介向四面八方传播。在开阔空间的空气中那种传播方式像逐渐吹大的肥皂泡,是一种球形的阵面波。声音是指可听声波的特殊情形,例如对于人耳的可听声波,当那种阵面波达到人耳位置的时候,人的听觉器官会有相应的声音感觉。

正弦波是最简单的波动形式。优质的音叉振动发出声音的时候产生的是正弦声波。

正弦声波属于纯音。任何复杂的声波都是多种正弦波叠加而成的复合波,它们是有别于纯音的复合音。正弦波是各种复杂声波的基本单元。

声波是大气压力之外的一种超压变化。

声波的产生

声波是声音的传播形式。声波是一种机械波,由物体(声源)振动产生,声波传播的空间就称为声场。在气体液体介质中传播时是一种纵波,但在固体介质中传播时可能混有横波。人耳可以听到的声波的频率一般在20赫兹至20000赫兹之间。

声波可以理解为介质偏离平衡态的小扰动的传播。这个传播过程只是能量的传递过程,而不发生质量的传递。如果扰动量比较小,则声波的传递满足经典的波动方程,是线性波。如果扰动很大,则不满足线性的声波方程,会出现波的色散,和激波的产生。

从20世纪50年代起,核武器的发展对次声学的建立起了很大的推动作用,使得对次声接收、抗干扰方法、定位技术、信号处理和传播等方面的研究都有了很大的发展,次声的应用也逐渐受到人们的注意.其实,次声的应用前景十分广阔,大致有以下几个方面:

1.研究自然次声的特性和产生机制,预测自然灾害性事件.例如台风和海浪摩擦产生的次声波,由于它的传播速度远快于台风移动速度,因此,人们利用一种叫“水母耳”的仪器,监测风暴发出的次声波,即可在风暴到来之前发出警报.利用类似方法,也可预报火山爆发、雷暴等自然灾害.

2.通过测定自然或人工产生的次声在大气中传播的特性,可探测某些大规模气象过程的性质和规律.如沙尘暴、龙卷风及大气中电磁波的扰动等.

3.通过测定人和其他生物的某些器官发出的微弱次声的特性,可以了解人体或其他生物相应器官的活动情况.例如人们研制出的“次声波诊疗仪”可以检查人体器官工作是否正常.

4.次声在军事上的应用,利用次声的强穿透性制造出能穿透坦克、装甲车的武器,次声武器——般只伤害人员,不会造成环境污染。

声波之过

次声波危害及军事用途

1890年,一艘名叫“马尔波罗号”帆船在从新西兰驶往英国的途中,突然神秘地失踪了. 20年后,人们在火地岛海岸边发现了它.奇怪的是:船上的开都原封未动.完好如初.船长航海日记的字迹仍然依稀可辨;就连那些死已多年的船员,也都“各在其位”,保持着当年在岗时的“姿势”;

1948年初,一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时,一场风暴过后,全船海员莫名其妙地死光;在匈牙利鲍拉得利山洞入口, 3名旅游者齐刷刷地突然倒地,停止了呼吸......

上述惨案,引起了科学家们的普遍关注,其中不少人还对船员的遇难原因进行了长期的研究.就以本文开头的那桩惨案来说,船员们是怎么死的?是死于天火或是雷击的吗?不是,因为船上没有丝毫燃烧的痕迹;是死于海盗的刀下的吗?不!遇难者遗骸上看不到死前打斗的迹象;是死于饥饿干渴的吗?也不是!船上当时贮存着足够的食物和淡水.至于前面提到的第二桩和第三桩惨案,是自杀还是他杀?死因何在?凶手是谁?检验的结果是:在所有遇难者身上,都没有找到任何伤痕,也不存在中毒迹象.显然,谋杀或者自杀之说已不成立.那么,是以及病一类心脑血管疾病的突然发作致死的吗?法医的解剖报告表明,死者生前个个都很健壮!

经过反复调查,终于弄清了制造上述惨案的“凶手”,是一种为人们所不很了解的次声波.次声波是一种每秒钟振动数很少,人耳听不到的声波.次声的声波频率很低,一般均在20赫兹以下,波长却很长,传播距离也很远.它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远.例如,频率低于1赫的次声波,可以传到几千以至上万公里以外的地方.1960年,南美洲的智利发生大地震,地震时产生的次声波传遍了全世界的每一个角落!1961年,苏联在北极圈内进行了一次核爆炸,产生的次声波竟绕地球转了5圈之后才消失!

次声波具有穿透力,不仅可以穿透大气、海水、土壤,而且还能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物,甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在话下.次声穿透人体时,不仅能使人产生头晕、烦躁、耳鸣、恶心、心悸、视物模糊吞咽困难、胃痛、肝功能失调、四肢麻木,而且还可能破坏大脑神经系统,造成大脑组织的重大损伤.次声波对心脏影响最为严重,最终可导致死亡。

人耳能够分辨不同声音的原因

空气粒子振动的方式跟声源体振动的方式一致,当声波到达人的耳鼓的时候就引起耳鼓同样方式的振动。驱动耳鼓振动的能量来自声源体,它就是普通的机械能。不同的声音就是不同的振动方式,它们能够起区别不同信息的作用。人耳能够分辨风声、雨声和不同人的声音,也能分辨各种言语声,它们都是来自声源体的不同信息波。

言语声

言语声是按人类群体约定的方式使用的,它包含语言学信息。人们以同样方式来使用言语声才能够达到互相理解的目的。反复不断的交际活动和交际过程中的趋同作用使那种约定能够不断持续下去。幼儿是通过交际学会使用那种约定好的言语声的。那种约定也会在几代人长期过程中逐渐改变,语言也就有了演变。三世、四世同堂的家庭中已经可以觉察出细微的演变来。

请注意,声波不是冲击波,声波前进的过程是相邻空气粒子之间的接力赛,它们把波动形式向前传递,它们自己仍旧在原地振荡,也就是说空气粒子并不跟着声波前进!同样,在语音研究中要区分气流与声波,它们是两回事。在发音器官里,声带、舌尖或小舌的颤动,以及辅音噪声的形成等,都离不开气流的作用,但是气流不是声波的代名词。所谓“*浊音气流”、“*清音气流”的说法似乎包含了极其含混的意思。

另外,即使没有其他声源体的作用,空气粒子总是在做无规则的震荡,或者说它们总是在骚动,它们激发起微弱的“白噪声”。绝对静寂的大气空间是不存在的。所谓背景噪声还包括自然界或人类生活环境里许多声源体杂乱的声音,对于言语交际来说它们没有信息价值。居室四壁或陡峭的山坡还有回声效应,噪声被放大、被增强了。言语声和它的滞后的回声叠加在一起,变成复杂的回响声。电声仪器设备里也都有白噪声。那种没有通信价值的噪声很强烈的时候人们会心烦意乱。有意思的是,在噪声极小的消声室待久了,人会感到不安宁。音乐中恰当使用沙锤之类的噪声带来的是艺术欣赏价值。人类语言里的许多辅音都包含噪声,它们很重要,能够起区分辅音的作用。

危害与控制

1、噪声有两个定义,一个是发声体做无规则、杂乱无章的振动时发出的,一个是从环保学的角度来讲,是指污染环境的声音。噪声危害人类的身心健康,必须加以控制。

2、声音的等级用分贝来划分:为了保护听力,应控制噪声不超过90分贝;为了保护工作和学习,应控制噪声不超过70分贝;为保证睡眠和休息,应控制噪声不超过50分贝。30~40分贝是较为理想的安静环境;70分贝会干扰谈话,影响工作效率;长期生活在90分贝以上的噪声环境中,听力会受到严重影响并产生神经衰弱、头疼、高血压等疾病;如果突然暴露在高达150分贝的环境中,鼓膜会破裂出血,双耳会完全失去听力。

3、减弱噪声的途径有:在声源处减弱,在传播过程中减弱,在人耳处减弱。

城市噪音的来源主要有几种,一种是建筑噪音,这种噪音是阶段性的。另一种是交通噪音,这种噪音的影响持续较长。第三种噪音是我们生活噪音,例如娱乐场所的噪音、打麻将声、音乐电视等。

在这几种噪音中,最难对付的是汽车噪音,采取了对付汽车噪音,理论上就可以同时解决生活噪音问题,当然,低强度的建筑噪音也是可以解决的。但是对于打桩所发出的声音,我只能说,是很难对付的,除了他们在限制时间内停工外,我们总不能把自己家装修成试音室的隔音标准。

交通噪音的大小受下面几个因素影响:

1、 邻近公路车流量越高的,噪音越大。主干道上的肯定会比在小区市政路的噪得多。

2、 邻近公路车速越高的,噪音越大。

3、 重型车辆比例越高的,噪音越大,例如货柜车(集装箱车辆)。

4、 公路路面质量越低的,噪音越大。同样的路面质量,有减速带的也会比没有减速带的吵。

5、 离公路越近的,噪音越大。同一辆重型货车经过时,离公路10米位置的高5.5米的住宅(平面直线距离)衰减0.3分贝,30米衰减4分贝、50米衰减6分贝、100米衰减8.9分贝。

6、 离公路同一距离,普通住宅楼层越高的,噪音越大。(没有上限数据,不排除到达一定高度就减弱的可能,但以一般高层为32层来说是如此。)认为住得高点就远离噪音的想法是错的。

7、 有道路隔音屏障的,要比没有隔音屏障的轻。

8、 有建筑体阻隔的要比没有的影响轻。

要解决交通噪音,我们就要看汽车噪音究竟有几种,总的来说可以归纳为下面几种:

1、 汽车轮胎与地面摩擦的声音。这种声音基本上属于低音而且伴随着振动。这种情况尤其邻近的是混凝土的公路比柏油路的要严重。

2、 汽车发动机、排气管、汽车传动系统的声音。马力越大、使用车限越长的车辆,这方面的噪音就越强。

3、 汽车喇叭、风阻和刹车、减速带及承载物撞击引起的车辆振动的声音。

知道了噪音的主要来源和分类,我可以就可以逐个解决。

、对付噪音的最好办法就是窗户要严封,不管你是单层窗还是双层窗,密封是最主要的。木桶的承载量是由最短的木片决定的,而隔音效果是由最弱的一环决定的。从技术水平来说,用塑钢窗来做为密封的手段是最有效的装修方案。对于已经采用铝合金的用户,应该确保铝合金的边框的密封条的完好。相对而言,铝合金窗的密封性要比塑钢窗差。

2、窗户密封解决了,下一步就是要使其更密封,毕竟隔音不是说密封了就行的,还得看密封性能。在塑钢窗中采用中空玻璃就是一个很有效的办法。因为穿透力最差的往往是高音部分,而高音是直线传播的,用玻璃可以使其大部分反射,中空玻璃则可以使其没有反射的部分消耗殒尽。但是要注意奸商把没经过处理的双层玻璃当中空玻璃卖给你。

3、通过使用厚质窗帘来可消耗部分声音的能量,也是一种较简单的办法,当然并不是一件非常有效的办法。

4、 对于振动摩擦这些中低音,我们可以采用地毯,织物甚至吸(隔)音棉等来减弱他们对室内的影响。在床脚加装胶垫也可以减轻一定的振动感。同时床垫采用棕榈垫也要比采用弹簧的席梦思好,当然,硬床板就更不用说了。

5、 有一些房子采用轻质砖(空心砖)做外墙,这些材料密封性较差,如果你所处公路边对你影响很大的话,还可以在靠马路的墙上做一道木方(轻钢)加纸面石膏板内充吸(隔)音棉的夹层,然后再用墙纸之类的装饰表面(当然也可以采用普通的墙漆处理表面)。

6、 当然,无论怎么做隔音,也不要忘了适当的通风,太封闭的环境对睡眠一样不健康。在面向噪音的一边要防噪,对于背对的一边也要适当地保持通风条件,当然适当地并不是要求你窗户洞开,因为噪音的东西都有一定的回响的,它可能会影响你后面的楼宇又传回来你所在的楼宇的。

以上的做法,我们是针对马路边的噪音而处理的,其实对于其他的噪音同样有效。但一般来说,交通噪音是最主要的噪音种类,所以解决了交通噪音也就解决了其他的噪音。当然,对于打桩之类的噪音,有但不是长远的,只能通过向环保局之类的机构投诉来解决,毕竟打桩声音的强度太大,一般的隔音措施较难防范,事实上我们也没必要为了防止短期的噪音而去做试音室的隔音装修标准。

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